• Permitirá, entre otros tópicos, hacer un inventario
independiente y objetivo de las emisiones de CO2
a la atmósfera, explicó Laura Beramendi Orosco, responsable
del Laboratorio Universitario de Radiocarbono
• La investigación se realizó a partir de anillos
de un árbol que vivió de 1823 a 2005
En el Laboratorio Universitario de Radiocarbono
(LUR), donde participan los institutos de Geofísica, Geología
y de Investigaciones Antropológicas de la Universidad Nacional,
se generaron datos para la construcción de la curva de variación
de carbono 14 (14C) atmosférico en México para
el periodo 1950-2005, primer registro de este tipo en Norteamérica.
El estudio permitirá, entre otros tópicos,
hacer un inventario independiente y objetivo de las emisiones de dióxido
de carbono (CO2), pues hasta ahora se hacen sólo
a partir de datos económicos (cuánto petróleo y
otros combustibles se venden y consumen), explicó Laura Beramendi
Orosco, responsable del LUR.
El 14C es un isótopo del carbono (el
único radioactivo de este elemento químico) y se forma
en las altas capas de la atmósfera por la interacción
de la radiación cósmica.
Su mayor aplicación se encuentra en
la datación, porque “entra” en los seres vivos y
en el momento en que éstos mueren dejan de asimilarlo. Si se
conoce la tasa de desintegración de este radioisótopo
se pueden estimar las “edades” de las muestras, sobre todo,
arqueológicas.
La presencia del isótopo se puede determinar
mediante dos técnicas: espectrometría de centelleo líquido,
como la que se utiliza en el LUR, y espectrometría de masas con
aceleradores, conocida como AMS, que hasta ahora no se realiza en ningún
país de América Latina, explicó la experta.
En muestras modernas, el 14C sirve como “trazador”
y permite estudiar el ciclo del carbono, es decir, los tiempos de residencia
de ese elemento en diferentes reservorios, como suelo, océano
y atmósfera.
Desde el comienzo de la Revolución Industrial,
recordó Beramendi, se comenzaron a detectar cambios importantes
en la concentración de 14C atmosférico; disminuyó
por la quema de combustibles fósiles (carbón y petróleo)
que no contienen este radioisótopo, mientras fue en aumento el
CO2.
Aunque los combustibles fósiles están
constituidos a base de carbono, no contienen 14C. Eso ocurre, explicó
la investigadora, porque después de 50 mil ó 60 mil años
ese radioisótopo se deteriora, y si se considera que para la
formación de esos materiales orgánicos tuvieron que pasar
millones de años, entonces en ellos prácticamente no quedan
residuos de carbono 14.
Sin embargo, expuso, en la década de
los 50 y principios de los 60, se hicieron muchas pruebas nucleares
a cielo abierto, con la consecuente producción de neutrones de
alta energía que reaccionaron con el nitrógeno atmosférico
para formar 14C.
En 1963, se alcanzó el doble de ese
isótopo que el existente antes de 1950, pero con la firma del
tratado de prohibición de ensayos con armas nucleares, de nueva
cuenta comenzó a disminuir por el intercambio de carbono entre
la atmósfera y los océanos, principalmente.
Este proyecto, explicó la experta, surge
de la necesidad de entender qué pasó con esos niveles
en México durante la segunda mitad del siglo XX. Además,
no sólo era inexistente algún estudio para el país,
sino también un registro de cómo fueron las variaciones
en América del Norte.
Al no existir un registro instrumental, la
investigación del LUR se realizó a partir de anillos de
árbol. Estos organismos toman el carbono disponible en la atmósfera
y conforme crecen forman uno de ellos, cada 12 meses.
“Si podemos asignar el año correspondiente,
por medio de la dendrocronología, se puede analizar cuánto
14C tiene determinado anillo y saber la concentración atmosférica
para este periodo”, abundó. Pero se requería tener
la seguridad de que fuera una especie que genera “marcas”
anuales, por lo que “nos fuimos a una zona por ‘arriba’
del trópico, en la frontera entre Durango y Chihuahua, en la
Sierra Madre Occidental”.
Se estableció una colaboración
con el Laboratorio Nacional de Dendrocronología del Instituto
Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias,
con sede en Durango, donde ya existían cronologías maestras.
“Nos ayudaron con el muestreo de un abeto,
Pseudotsuga menziesii, que no cortamos, sino que estaba caído”.
También participó el Centro Nacional de Aceleradores,
en Sevilla, España, con el análisis de algunos anillos
que, por su tamaño, no podrían ser analizados por centelleo
líquido en el LUR.
Se fechó cada uno en secciones transversales
del tronco y se determinó que el árbol vivió de
1823 a 2005; para el análisis del 14C se consideró sólo
desde 1950. Hasta 1965, el estudio se hizo anual y después cada
lustro, porque es costoso y tardado.
Los resultados, presentados en el Congreso
Internacional de Radiocarbono en 2009, y publicados en la revista Radiocarbon
hace unos meses, fueron interesantes. De programas de monitoreo y reconstrucciones
realizados en Europa, Asia y África, investigadores plantearon
que el 14C se había distribuido de tal manera, que
en el Hemisferio Norte había tres zonas características.
En la zona uno, más al norte, serían más elevados
los niveles que en la zona 2, de latitud media, y la 3, cerca del Ecuador.
En esa clasificación, México
estaría en la zona 2; uno de los objetivos fue establecer si
así ocurría. “Encontramos que para el periodo 50-70,
los niveles de 14C en el país son más bajos que los de
la curva internacional de la misma latitud. De ese año, y hasta
2005, los valores son más altos que la curva internacional para
el Hemisferio Norte”.
En ello influyó que el carbono 14 se
formó en latitudes norte, y de ahí, se distribuyó
hacia el sur. No obstante, en el verano mexicano –época
en que los árboles crecen– el viento dominante va hacia
el norte, y esos organismos tuvieron disponible aire del sur con menos
cantidad del isótopo.
Luego, la tendencia se revierte porque las
curvas internacionales se han hecho en zonas relativamente alejadas
de centros urbanos, como los Alpes suizos, pero donde no se puede descartar
la presencia de CO2 fósil por la alta densidad
de población en Europa.
En contraste, el sitio de muestreo en el país
fue un bosque a tres mil metros sobre el nivel del mar, en medio de
la Sierra Madre Occidental, alejado de centros urbanos, donde el asentamiento
humano más cercano es Rancho Chiqueros, población de 100
habitantes, cuya principal fuente de energía es la madera y no
los combustibles fósiles.
Si se conoce cómo varió en un
ambiente limpio, el 14C permite evaluar las emisiones de dióxido
de carbono en una ciudad, abundó Beramendi Orosco.
El siguiente paso del proyecto es la generación
del patrón de variación para un sitio urbano; “en
este caso, tenemos un árbol de San Luis Potosí, y analizaremos
el isótopo para años clave”. Más adelante
se hará para el Valle de México, donde desde hace dos
años, se realiza el monitoreo de 14C, para luego comparar con
zonas limpias, finalizó.
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